[发明专利]用于电子灯的调光控制

说明书

相关申请的交叉引用

本公开要求2010年10月13日提交的标题为“Dimming Method and Implementation for Electronic lamp(LED)and/or Fluorescent Lighting”的美国临时申请No.61/392,790和2011年1月28日提交的标题为“TRIAC Communication Method for LED Lamp Dimming Without Chopping AC Power Line Voltage”的美国临时申请No.61/437,511的优先权，其全部内容通过引用整体合并于此。

技术领域

具体实施例一般地涉及电子灯的调光。

背景技术

除非在这里另外指出，否则本部分所描述的方法不是本申请中的权利要求的现有技术，并且不通过在本部分中包括而被承认是现有技术。

包括三端双向交流开关(TRIAC)的调光器(dimmer)用于白炽灯的调光。调光器可以使用正向或者反向相位控制。两种相位控制方案在半正弦波形的开始(正向相位控制)处或者在半正弦波形的末尾(反向相位控制)处切断交流(AC)线电压。这停止了在正弦波形的可调节/可控制部分中传递到白炽灯的电能，这被称为非导通角(non-conduction angle)。导通角是正弦波形中电能在其中传递的部分。导通部分和完整波形之间的比限定了调光水平(dimming level)。

上述类型的调光使用TRIAC的特性。例如，能够在所控制的时刻接通TRIAC，并且然后TRIAC保持完全导通，直到通过TRIAC的电流在任一方向上降到维持电平以下为止。例如，当正弦波形过零时，电流降到维持电平以下，并且TRIAC断开。

图1示出了调光电路100的示例。相位控制电路106用于在所控制得时刻触发DIAC 105，然后DIAC 105接通TR IAC 104。为了操作相位控制电路106，与白炽灯102串联地安装可变电阻器R和电容器C。白炽灯102充当阻性负载，并且提供到地的连续路径，这允许电流在TRIAC104断开时流过可变电阻器R和电容器C。这允许电流连续流动，以由可变电阻器R设定的期望时间量对电容器C进行充电。当电容器C建立起一定量的电荷并且其电压达到DIAC 105的转折电压时，TRIAC 104开始导通并且开启白炽灯102。基于期望的导通角设定该时间量。调光器开关旋钮或者滑动件能够被用于控制导通角。

当使用发光二极管(LED)灯代替白炽灯102时，LED灯由电子电路驱动，该电子电路主要包括功率转换器和控制电路。当LED灯与TRIAC104一起使用时出现问题，诸如闪烁、涌入电流、无效动程(dead travel)、瞬时开启等等。因为TRIAC被设计为驱动诸如白炽灯102这样的阻性负载，而不是驱动诸如LED这样的电子负载，所以这些问题可能产生。当使用正向相位控制时，当导通开始时出现大的电流涌入。这是因为电压电平突然从零增加到高电平。图2是示出根据一个实施例的正向相位控制的图200的示例。在第一部分202中TRIAC 104不导通。在204，TRIAC104开始导通。在这一点，电压在206从零上升到高电平。阴影部分指示TRIAC 104导通的时间。涌入电流可能在系统中产生噪声，并且也可能产生大的振荡，这可能导致TRIAC 104不适当地断开。

使用TRIAC 104的另一个缺点是，在TRIAC 104的情况下，通过使用驱动LED的电子电路来对LED灯进行调节可能是困难的，因为TRIAC104需要一个保持电流，如几个毫安(mA)到几十毫安。当通过TRIAC 104的电流低于该保持电流时，TRIAC 104会断开。因此，当LED进入深度调光水平时保持TRIAC 104导通的电流是不够的，这使得当LED进入深度调光状况时很难控制LED灯。这也可能引起瞬时开启状况，其中在深度调光水平下LED灯被关闭。LED灯不能从该调节水平中被开启，直到将调光水平设定回高的调光水平，这使得LED灯突然瞬时开启。

同样，当如图2所示导通电压波形时，输入到LED灯中的电流波形固有地具有高次谐波。这些高次谐波最终使得其返回到用于LED灯的供电系统，并且产生关于电能传输的问题，诸如高损耗和对于LED灯中的其他电子设备的噪声污染。

发明内容